Разработка и исследование алгоритма дешифрирования крупных болотных комплексов Карельского перешейка Ленинградской области

Ольга Владимировна Артемьева, Наталия Александровна Позднякова, Игорь Александрович Флоринский, Olga Artemeva, Nataliia Pozdnyakova, Igor Florinskii

Аннотация


Технологии дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) открывают широкие возможности для исследований в различных областях, позволяя оперативно изучать обширные территории. Применение данных ДЗЗ активно внедряется в систему управления территориями и способствует сохранению целостности природных комплексов. Особую сложность для анализа представляют болотные ландшафты, характеризующиеся высокой пространственной неоднородностью, динамичностью во времени и сходством спектральных характеристик с другими типами растительности. В статье рассматриваются возможности использования данных ДЗЗ для определения контуров болотных массивов методами автоматизированного дешифрирования. В статье представлены разработка и описание оптимального алгоритма автоматизированного распознавания крупных болотных систем, обеспечивающего надежное выявление границ этих природных объектов. Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания эффективных алгоритмов оперативной дифференциации болотных комплексов на значительных территориях, что позволит сократить объемы трудоемких полевых исследований. Важно отметить, что в научной литературе до сих пор отсутствуют универсальные методики дешифрирования обширных болотных территорий. Исследование проводи- лось в восточной части Всеволожского района Ленинградской области – регионе, характеризующемся активным хозяйственным освоением, включающим не только расширение городской и сельской застройки, но и строительство кольцевых автомобильных и железнодорожных магистралей. Выбранная территория представляет особый интерес благодаря разнообразию болотных ландшафтов и уникальным природным особенностям региона, включающего более 40 особо охраняемых природных территорий, развитую транспортную сеть и объекты культурного наследия. Авторами разработан алгоритм выявления границ болотных систем, охватывающих несколько болотных массивов. Теоретическая значимость работы заключается в исследовании возможностей применения методов автоматизированной классификации и данных спутникового дистанционного зондирования для изучения обширных болотных ландшафтов. Практическая ценность исследования состоит в проведении сравнительного анализа методов автоматизированной классификации, что может быть полезно для последующих экологических, биогеографических, болотоведческих исследований и упрощения процесса создания геоботанических карт.


Ключевые слова


автоматизированное дешифрирование; Ленинградская область; Карельский перешеек; данные дистанционного зондирования; космические снимки; болота

Полный текст:

PDF

Литература


Абрамова Т. Г. Типология и районирование болот Карельского перешейка // Ученые записки Тартуского университета. 1963. Вып. 145. Труды по ботанике. VII. С. 181–204.

Денисенков В. П. Основы болотоведения. СПб.: Изд-во СПб ун-та, 2000. 224 с.

Доронина А. Ю., Галанина О. В., Смагин В. А., Орлов Т. В. Болота Лемболовской возвышенности (Ленинградская область) // Ботанический журнал. 2020. Т. 105, № 9. С. 909–918. doi: 10.31857/ S0006813620090033

Дюкарев Е. А., Головацкая Е. А., Пологова Н. Н. Технологии дистанционного зондирования для установления структуры лесоболотных комплексов ключевого участка «Бакчарский» // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2008. № 4. С. 334–345.

Зраенко С. М. Исследование алгоритмов обнаружения болот по данным дистанционного зондирования // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КРЫМИКО 2016): Мат-лы 26-й Международной Крымской конференции (Севастополь, 4–10 сентября 2016 года). Т. 11. Севастополь, 2016. С. 2419–2424.

Ильясов Д. В., Сирин А. А., Макарова Л. Ю., Букин А. В., Кораблина Н. Е. ГИС-картографирование торфяных болот и антропогенно измененных торфяников Рязанской области // Вестник РГАТУ. 2019. № 1. С. 30–38.

Иннотер [Электронный ресурс]. URL: https:// innoter.com/articles/vidy-vodnykh-indeksov-i-ikhprimenenie/ (дата обращения: 13.04.2023).

Казаков А. А. Дистанционное геотермическое картографирование болот Западной Сибири (на примере Тарманского болотного массива) // Вестник Тюменского государственного университета. 2013. № 4. С. 161–167.

Крутских Н. В., Миронов В. Л., Рязанцев П. А. Использование ГИС технологий для обеспечения работ по изучению болотных массивов // Интер-Карто. ИнтерГИС. 2018. Т. 24(1). С. 405–418. doi: 10.24057/2414-9179-2018-1-24-405-418

Лабутина И. А., Балдина Е. А. Практикум по курсу «Дешифрирование аэрокосмических снимков»: учебное пособие. Географический факультет. М.:МГУ, 2013. 168 с.

Медведева М. А., Возбранная А. Е., Сирин А. А., Маслов А. А. Возможности различных мультиспектральных космических данных для мониторинга неиспользуемых пожароопасных торфяников и эффек- тивности их обводнения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. № 2. С. 150–159. doi: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-150-159

Ниценко А. А. Краткий курс болотоведения. М.: Высшая школа, 1967. 147 с.

Новохатин В. В., Казаков А. А. Использование данных дистанционного зондирования Земли в оценке процесса вторичного заболачивания осушенных болот Западной Сибири // Вестник Тюменского госу-дарственного университета. 2012. № 7. С. 167–173.

Смагин В. А., Бойчук М. А. Болота северо-запада Карельского перешейка (Ленинградская обл.) // Растительность болот: Современные проблемы классификации, картографирования, использования и охраны: Мат-лы IV Междунар. науч. семинара. Минск, 2021. С. 98–101.

Трасс Х., Аллес П., Павел Ю., Перк А. Доклады совещания по геоботаническому исследованию болот северо-запада СССР. Тарту: Тартуск. гос. ун-т, 1963. 352 с.

Aaviksoo K., Kadarik H., Masing V. Kaug-ja lähivötteid 30 Esti soost. Esimene raamat telmatograafiast. Tallinn, 1997.

Copernicus [Электронный ресурс]. URL: https:// browser.dataspace.copernicus.eu (дата обращения:09.03.2024).

Github [Электронный ресурс]. URL: https://github.com/semiautomaticgit/SemiAutomaticClassification-Plugin (дата обращения: 09.03.2024).

Schowengerdt R. A. Remote sensing: models and methods for image processing. 3rd ed. Amsterdam: Elsevier; Burlington: Academic Press, 2007. 515 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco1982

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019